(57)【要約】【課題】  トルクコンバータにおいて、ステータ支持機構の構造を工夫することで、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮する。【解決手段】  このトルクコンバータ１は、フロントカバー２と、インペラ３と、タービン４と、タービン４からインペラ３に流れる流体の流れを調整するためのステータ５と、ステータ５を固定シャフトに対して一方向にのみ回転可能に支持するためのステータ支持機構６とを備えている。ステータ支持機構６は、ステータハブ５２のエンジン側に配置された環状のリテーナ６１と、ステータハブ５２の内周側に配置された環状のアウターレース６４と、ステータハブ５２のトランスミッション側に配置された環状の第１スラスト軸受６６と、ステータハブ５２のエンジン側に配置されアウターレース６４の外周側に配置された環状の第２スラスト軸受６７とを有している。【選択図】      図２
2006083997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのトルクコンバータであって、
前記エンジン側に配置され、前記エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、
前記フロントカバーの前記トランスミッション側に配置され、前記フロントカバーとともに流体室を構成し、内側に複数の羽根が設けられたインペラと、
前記流体室内において前記インペラの前記エンジン側に配置され、前記出力軸にトルクを出力可能なタービンと、
前記インペラと前記タービンとの内周部間に配置され、前記タービンから前記インペラに流れる流体の流れを調整するためのステータと、
前記ステータを前記固定シャフトに対して一方向にのみ回転可能に支持するためのステータ支持機構とを備え、
前記ステータは、内周部に配置された環状のステータハブを有し、
前記ステータ支持機構は、前記ステータハブの前記エンジン側に配置された環状のリテーナと、前記ステータハブの内周側に配置された環状のアウターレースと、前記ステータハブの前記トランスミッション側に配置された環状の第１スラスト軸受と、前記ステータハブの前記エンジン側に配置され前記アウターレースの外周側に配置された環状の第２スラスト軸受とを有する、
トルクコンバータ。
【請求項２】
前記第２スラスト軸受は、外内周端中央位置が前記アウターレースの外周端の外周側に配置される、
請求項１に記載のトルクコンバータ。
【請求項３】
前記第２スラスト軸受は、内周端が前記アウターレースの外周端よりも外周側に配置される、
請求項１に記載のトルクコンバータ。
【請求項４】
固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのトルクコンバータであって、
前記エンジン側に配置され、前記エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、
前記フロントカバーの前記トランスミッション側に配置され、前記フロントカバーとともに流体室を構成し、内側に複数の羽根が設けられたインペラと、
前記流体室内において前記インペラの前記エンジン側に配置され、前記出力軸にトルクを出力可能なタービンと、
前記インペラと前記タービンとの内周部間に配置され、前記タービンから前記インペラに流れる流体の流れを調整するためのステータと、
前記ステータを前記固定シャフトに対して一方向にのみ回転可能に支持するためのステータ支持機構とを備え、
前記タービンは、前記インペラに対向する側に複数の羽根が設けられたタービンシェルと、前記タービンシェルの内周側に配置され前記出力軸と前記タービンシェルとを連結するためのタービンハブと、円周方向に複数配置され前記タービンシェルと前記タービンハブとを相対回転不能に連結するための固定部材とを有し、
前記ステータは、内周部に配置された環状のステータハブを有し、
前記ステータ支持機構は、前記ステータハブの前記エンジン側に配置された環状のリテーナと、前記ステータハブの前記トランスミッション側に配置された環状の第１スラスト軸受と、前記ステータハブの前記エンジン側に配置され複数の前記固定部材の外周側に配置された環状の第２スラスト軸受とを有する、
トルクコンバータ。
【請求項５】
前記第２スラスト軸受は、軸方向位置が前記固定部材と重なり合っている、
請求項４に記載のトルクコンバータ。
【請求項６】
固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのトルクコンバータであって、
前記エンジン側に配置され、前記エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、
前記フロントカバーの前記トランスミッション側に配置され、前記フロントカバーとともに流体室を構成し、内側に複数の羽根が設けられたインペラと、
前記流体室内において前記インペラの前記エンジン側に配置され、前記出力軸にトルクを出力可能なタービンと、
前記インペラと前記タービンとの内周部間に配置され、前記タービンから前記インペラに流れる流体の流れを調整するためのステータと、
前記ステータを前記固定シャフトに対して一方向にのみ回転可能に支持するためのステータ支持機構とを備え、
前記ステータは、内周部に配置された環状のステータハブを有し、
前記ステータ支持機構は、前記ステータハブの前記エンジン側に配置された環状のリテーナと、前記ステータハブの前記トランスミッション側に配置された環状の第１スラスト軸受と、前記ステータハブの前記エンジン側に配置され前記第１スラスト軸受と半径方向位置が実質的に同一である環状の第２スラスト軸受とを有する、
トルクコンバータ。
【請求項７】
前記リテーナは、前記ステータハブと前記第２スラスト軸受との軸方向間に配置される、
請求項１から６のいずれかに記載のトルクコンバータ。
【請求項８】
前記リテーナは、前記エンジン側へ環状に突出し前記第２スラスト軸受と半径方向に係合する環状突出部を有する、
請求項１から７のいずれかに記載のトルクコンバータ。
【請求項９】
前記第２スラスト軸受は、前記環状突出部の内周側に嵌め込まれる、
請求項８に記載のトルクコンバータ。
【請求項１０】
固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのトルクコンバータであって、
前記エンジン側に配置され、前記エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、
前記フロントカバーの前記トランスミッション側に配置され、前記フロントカバーとともに流体室を構成し、内側に複数の羽根が設けられたインペラと、
前記流体室内において前記インペラの前記エンジン側に配置され、前記出力軸にトルクを出力可能なタービンと、
前記インペラと前記タービンとの内周部間に配置され、前記タービンから前記インペラに流れる流体の流れを調整するためのステータと、
前記ステータを前記固定シャフトに対して一方向にのみ回転可能に支持するためのステータ支持機構とを備え、
前記ステータは、内周部に配置された環状のステータハブを有し、
前記ステータ支持機構は、前記ステータハブの前記エンジン側に配置された環状のリテーナと、前記ステータハブの内周側に配置された環状のアウターレースとを有し、
前記リテーナの外周部がステータハブと軸方向に当接する、
トルクコンバータ。
【請求項１１】
前記ステータハブは、前記エンジン側へ環状に突出し前記リテーナと半径方向に係合する環状部を有する、
請求項１から１０のいずれかに記載のトルクコンバータ。
【請求項１２】
前記リテーナは、前記ステータハブと相対回転不能となるよう前記環状部の内周側に嵌め込まれる、
請求項１１に記載のトルクコンバータ。
【請求項１３】
固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのトルクコンバータであって、
前記エンジン側に配置され、前記エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、
前記フロントカバーの前記トランスミッション側に配置され、前記フロントカバーとともに流体室を構成し、内側に複数の羽根が設けられたインペラと、
前記流体室内において前記インペラの前記エンジン側に配置され、前記出力軸にトルクを出力可能なタービンと、
前記インペラと前記タービンとの内周部間に配置され、前記タービンから前記インペラに流れる流体の流れを調整するためのステータと、
前記ステータを前記固定シャフトに対して支持するためのステータ支持機構とを備え、
前記ステータは、内周部に配置された環状のステータハブを有し、
前記ステータハブは、前記ステータが固定され軸方向に筒状に延びる筒状部と、前記筒状部から内周側へ延びる円板部とをさらに有し、
前記ステータハブに作用する軸方向荷重は、前記筒状部の軸方向両端で支持される、
トルクコンバータ。
【請求項１４】
前記ステータ支持機構は、前記ステータハブの前記エンジン側に配置された環状の第２スラスト軸受と、前記ステータハブと前記第２スラスト軸受との軸方向間に配置されたリテーナとをさらに有する、
請求項１３に記載のトルクコンバータ。
【請求項１５】
前記リテーナは、前記エンジン側へ環状に突出し前記第２スラスト軸受と半径方向に係合する環状突出部を有する、
請求項１４に記載のトルクコンバータ。
【請求項１６】
前記第２スラスト軸受は、前記環状突出部の内周側に嵌め込まれる、
請求項１５に記載のトルクコンバータ。
【請求項１７】
前記ステータハブは、前記エンジン側へ環状に突出し前記リテーナと半径方向に係合する環状部を有する、
請求項１４から１６のいずれかに記載のトルクコンバータ。
【請求項１８】
前記リテーナは、前記ステータハブと相対回転不能となるよう前記環状部の内周側に嵌め込まれる、
請求項１７に記載のトルクコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクコンバータ、特にステータを備えたトルクコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンからのトルクを流体によりトランスミッション側へ伝達するための手段として、トルクコンバータがある。トルクコンバータは、主にエンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバー内に設けられたインペラと、インペラに対向して配置されたタービンと、タービンからインペラへの流体の流れを調整するためステータと、ステータを支持するためのステータ支持機構とから構成されている。
【０００３】
ステータは、インペラとタービンとの内周部間に配置されており、内周部に配置された環状のステータハブと、ステータハブの外周側に複数配置されたステータブレードとから構成されている。ステータは、ステータハブを介してステータ支持機構に支持されている。
【０００４】
ステータ支持機構は、ステータをトランスミッション側から延びる固定シャフトに対して支持するためのもので、ステータの内周側に配置されている。ステータ支持機構は、ワンウェイクラッチと、リテーナと、第１スラスト軸受と、第２スラスト軸受とから構成されている。ワンウェイクラッチは、ステータを固定シャフトに対して一方向にのみ回転可能に支持する機能を有しており、固定シャフトの外周側に配置されている。ワンウェイクラッチは、ステータハブの内周側に配置された環状のアウターレースと、固定シャフトの外周側にスプライン係合する環状のインナーレースと、アウターレースとインナーレースとの間に配置され、アウターレースとインナーレースとを一方向にのみ相対回転可能にするためのクラッチ部材とから構成されている。リテーナは、ステータハブのエンジン側に配置された環状の部材で、アウターレース及びインナーレースと第１スラスト軸受との間に配置されている。第１スラスト軸受は、リテーナのトランスミッション側に配置されている。第２スラスト軸受は、ステータハブのエンジン側に配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
以上に述べたトルクコンバータは、次のような動作によりトルクを伝達する。まず、フロントカバー及びインペラがエンジンから入力されるトルクにより回転する。インペラが回転すると、流体はインペラの羽根及び遠心力によりインペラ外周側からタービン外周側へ流れる。タービン外周側へ流れた流体は、羽根により形成されるタービン内部の流路を通ってタービン内周側からインペラ内周側へ戻る。このとき、流体がタービンの羽根に衝突するため、タービンはインペラと同方向に回転する。この流体の流れにより、フロントカバーに入力されたトルクがタービンを回転させる。そして、トルクはタービンを介して出力軸へ出力される。
【０００６】
インペラとタービンとの回転数の差が大きいときは、タービン内周側からインペラ内周側へ流れる流体は、インペラの回転を妨げる方向に流れる。そのため、流体がインペラの回転を妨げない方向に流れるよう、ワンウェイクラッチによりステータをインペラ回転方向と反対方向へは回転不能としている。そして、ステータブレード前面（インペラ回転方向と同じ側の面）に流体が衝突し、流体の流れ方向をインペラ回転方向に変えている。その結果、トルクコンバータのトルク比が大きくなる。
【０００７】
一方、インペラとタービンとの回転数の差が小さくなると、タービン内周側からインペラ内周側へ流れる流体は、ステータブレード背面（インペラ回転方向と反対側の面）に当たるようになる。この状態では、ステータを回転可能とした方が流体がインペラの回転を妨げず、トルクコンバータのトルク伝達効率が向上する。そのため、ワンウェイクラッチによりステータをインペラ回転方向へ回転可能とすることで、ステータブレード背面に当たった流体はインペラの回転を妨げることがない。その結果、トルク伝達効率が向上する。
【０００８】
このように、ステータは、流体室内の流体の流れを調整しているため、流体からステータブレードを介して円周方向及び軸方向の荷重を受けることになる。したがって、ステータ支持機構は、ステータに作用する様々な荷重を受けつつステータを支持している。
【特許文献１】特開平１０−２９９８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来のステータ支持機構は、軸受のコストやステータ支持機構周辺の軸方向寸法等を考慮して、エンジン側の第２スラスト軸受の径が第１スラスト軸受の径よりも小さくなっている。すなわち、従来のステータは径の異なる２つのスラスト軸受により軸方向に支持される構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
第２スラスト軸受の径が第１スラスト軸受の径よりも小さくなっているのは、第２スラスト軸受がタービンシェルとタービンハブとを連結する複数のリベットの内周側に配置されているためである。そして、第１スラスト軸受が、軸方向寸法を短縮するために、インナーレースと半径方向位置をずらした状態でアウターレースの外周側に配置されているためである。
【００１１】
２つのスラスト軸受の径が異なると、ステータに軸方向の荷重が作用した際に以下の問題が生じる。例えば、タービンにトランスミッション側への軸方向荷重が作用すると、軸方向荷重は第２スラスト軸受、リテーナ、アウターレース、及びステータハブを順番に伝わり、第１スラスト軸受に伝達される。このとき、第２スラスト軸受からはリテーナの内周部に軸方向荷重が伝達され、その軸方向荷重はリテーナの外周部からアウターレースに伝達される。その結果、リテーナの強度が低く剛性が不足している場合は、リテーナが軸方向にたわむ。リテーナが軸方向にたわむとリテーナに当接している第２スラスト軸受の軌道面が傾くため、第２スラスト軸受に過度の負荷が作用し寿命が短くなる要因となる。また、リテーナの強度を確保するためにリテーナの軸方向の板厚を厚くすると、ステータ支持機構周辺の軸方向寸法も大きくなる。ステータ支持機構周辺の軸方向寸法が大きくなると、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法も大きくなり重量及び配置上好ましくない。
【００１２】
本発明の課題は、ステータ支持機構の構造を工夫することで、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載のトルクコンバータは、固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのものである。このトルクコンバータは、エンジン側に配置され、エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーのトランスミッション側に配置され、フロントカバーとともに流体室を構成し、内側に複数の羽根が設けられたインペラと、流体室内においてインペラのエンジン側に配置され、出力軸にトルクを出力可能なタービンと、インペラとタービンとの内周部間に配置され、タービンからインペラに流れる流体の流れを調整するためのステータと、ステータを固定シャフトに対して一方向にのみ回転可能に支持するためのステータ支持機構とを備えている。ステータは、内周部に配置された環状のステータハブを有している。ステータ支持機構は、ステータハブのエンジン側に配置された環状のリテーナと、ステータハブの内周側に配置された環状のアウターレースと、ステータハブのトランスミッション側に配置された環状の第１スラスト軸受と、ステータハブのエンジン側に配置されアウターレースの外周側に配置された環状の第２スラスト軸受とを有している。
【００１４】
従来のトルクコンバータでは、ステータ支持機構の第２スラスト軸受の径は第１スラスト軸受、すなわちアウターレースの径よりも小さい。そのため、ステータに軸方向の荷重が作用すると、リテーナが軸方向にたわむことがある。したがって、リテーナには強度を確保するためにある程度の厚みが必要とされる。しかし、このトルクコンバータでは、第２スラスト軸受がアウターレースの外周側に配置されているため、従来よりも外周側を支持することができる。すなわち、従来の第２スラスト軸受はインナーレース周辺を支持しているが、この第２スラスト軸受はより外周側のステータハブ周辺を支持することができる。
【００１５】
これにより、第２スラスト軸受とステータハブとの間に配置されたリテーナは軸方向へのたわみを考慮する必要がないため、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナの軸方向へのたわみがないため、第２スラスト軸受の軌道面が傾くことがなく、第２スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。
【００１６】
請求項２に記載のトルクコンバータは、請求項１において、第２スラスト軸受の外内周端中央位置がアウターレースの外周端の外周側に配置されている。
【００１７】
このトルクコンバータでは、第２スラスト軸受の外内周端中央位置がアウターレースの外周端の外周側に配置されているため、軸方向荷重が作用する中心点が従来よりステータハブ周辺に位置することになり、従来よりステータハブ周辺を支持することができる。これにより、第２スラスト軸受とステータハブとの間に配置されたリテーナは軸方向へのたわみを考慮する必要がないため、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナの軸方向へのたわみがないため、第２スラスト軸受の軌道面が傾くことがなく、第２スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。
【００１８】
請求項４に記載のトルクコンバータは、請求項１において、第２スラスト軸受の内周端がアウターレースの外周端よりも外周側に配置されている。
【００１９】
このトルクコンバータでは、第２スラスト軸受の内周端がアウターレースの外周端よりも外周側に配置されているため、従来より外周側のステータハブ周辺を支持することができる。これにより、第２スラスト軸受とステータハブとの間に配置されたリテーナは軸方向へのたわみを考慮する必要がないため、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナの軸方向へのたわみがないため、第２スラスト軸受の軌道面が傾くことがなく、第２スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。
【００２０】
請求項４に記載のトルクコンバータは、固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのものである。このトルクコンバータは、エンジン側に配置され、エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーのトランスミッション側に配置され、フロントカバーとともに流体室を構成し、内側に複数の羽根が設けられたインペラと、流体室内においてインペラのエンジン側に配置され、出力軸にトルクを出力可能なタービンと、インペラとタービンとの内周部間に配置され、タービンからインペラに流れる流体の流れを調整するためのステータと、ステータを固定シャフトに対して一方向にのみ回転可能に支持するためのステータ支持機構とを備えている。タービンは、インペラに対向する側に複数の羽根が設けられたタービンシェルと、タービンシェルの内周側に配置され出力軸とタービンシェルとを連結するためのタービンハブと、円周方向に複数配置されタービンシェルとタービンハブとを相対回転不能に連結するための固定部材とを有している。ステータは、内周部に配置された環状のステータハブを有している。ステータ支持機構は、ステータハブのエンジン側に配置された環状のリテーナと、ステータハブのトランスミッション側に配置された環状の第１スラスト軸受と、ステータハブのエンジン側に配置され複数の固定部材の外周側に配置された環状の第２スラスト軸受とを有している。
【００２１】
このトルクコンバータでは、第２スラスト軸受がタービンの固定部材の外周側に配置されているため、ステータ支持機構周辺の軸方向寸法を短縮した状態で、第２スラスト軸受がより外周側のステータハブ周辺を支持することができる。これにより、リテーナは軸方向へのたわみを考慮する必要がないため、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナの軸方向へのたわみがないため、第２スラスト軸受の軌道面が傾くことがなく、第２スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。
【００２２】
請求項５に記載のトルクコンバータは、請求項４において、第２スラスト軸受の軸方向位置が固定部材と重なり合っている。
【００２３】
このトルクコンバータでは、第２スラスト軸受の軸方向位置が固定部材と重なり合っているため、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法をより短縮することができる。
【００２４】
請求項６に記載のトルクコンバータは、固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのものである。エンジン側に配置され、エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーのトランスミッション側に配置され、フロントカバーとともに流体室を構成し、内側に複数の羽根が設けられたインペラと、流体室内においてインペラのエンジン側に配置され、出力軸にトルクを出力可能なタービンと、インペラとタービンとの内周部間に配置され、タービンからインペラに流れる流体の流れを調整するためのステータと、ステータを固定シャフトに対して一方向にのみ回転可能に支持するためのステータ支持機構とを備えている。ステータは、内周部に配置された環状のステータハブを有している。ステータ支持機構は、ステータハブのエンジン側に配置された環状のリテーナと、ステータハブのトランスミッション側に配置された環状の第１スラスト軸受と、ステータハブのエンジン側に配置され第１スラスト軸受と半径方向位置が実質的に同一である環状の第２スラスト軸受とを有している。
【００２５】
このトルクコンバータでは、第２スラスト軸受が第１スラスト軸受と半径方向位置が実質的に同一であるため、ステータハブに作用する軸方向荷重を支持する位置も実質的に同一となり、ステータハブの支持状態が安定する。これにより、このトルクコンバータでは、第２スラスト軸受とステータハブとの間に配置されたリテーナは軸方向へのたわみは考慮する必要がないため、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナの軸方向へのたわみがないため、第２スラスト軸受の軌道面が傾くことがなく、第２スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。
【００２６】
請求項７に記載のトルクコンバータは、請求項１から６のいずれかにおいて、リテーナがステータハブと第２スラスト軸受との軸方向間に配置されている。
【００２７】
このトルクコンバータでは、リテーナがステータハブと第２スラスト軸受との軸方向間に配置されているため、リテーナには軸方向への圧縮荷重しか作用しない。これにより、このトルクコンバータでは、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナの軸方向へのたわみがないため、第２スラスト軸受の軌道面が傾くことがなく、第２スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。
【００２８】
請求項８に記載のトルクコンバータは、請求項１から７のいずれかにおいて、リテーナがエンジン側へ環状に突出し第２スラスト軸受と半径方向に係合する環状突出部を有している。
【００２９】
このトルクコンバータでは、リテーナが第２スラスト軸受と半径方向に係合する環状突出部を有しているため、第２スラスト軸受のリテーナに対する半径方向位置が安定する。
【００３０】
請求項９に記載のトルクコンバータは、請求項８において、第２スラスト軸受が環状突出部の内周側に嵌め込まれている。
【００３１】
このトルクコンバータでは、第２スラスト軸受が環状突出部の内周側に嵌め込まれているため、第２スラスト軸受のリテーナに対する半径方向位置がさらに安定する。
【００３２】
請求項１０に記載のトルクコンバータは、固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのものである。エンジン側に配置され、エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーのトランスミッション側に配置され、フロントカバーとともに流体室を構成し、内側に複数の羽根が設けられたインペラと、流体室内においてインペラのエンジン側に配置され、出力軸にトルクを出力可能なタービンと、インペラとタービンとの内周部間に配置され、タービンからインペラに流れる流体の流れを調整するためのステータと、ステータを固定シャフトに対して一方向にのみ回転可能に支持するためのステータ支持機構とを備えている。ステータは、内周部に配置された環状のステータハブを有している。ステータ支持機構は、ステータハブのエンジン側に配置された環状のリテーナと、ステータハブの内周側に配置された環状のアウターレースとを有している。そして、リテーナの外周部がステータハブと軸方向に当接している。
【００３３】
このトルクコンバータでは、リテーナの外周部がステータハブと軸方向に当接しているため、第２スラスト軸受をステータハブ周辺に配置することができる。これにより、このトルクコンバータでは、リテーナの軸方向へのたわみを考慮する必要がないため、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナの軸方向へのたわみがないため、第２スラスト軸受の軌道面が傾くことがなく、第２スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。さらに、このトルクコンバータでは、リテーナのステータハブに対する軸方向位置を安定させることができる。
【００３４】
請求項１１に記載のトルクコンバータは、請求項１から１０のいずれかにおいて、ステータハブがエンジン側へ環状に突出しリテーナと半径方向に係合する環状部を有している。
【００３５】
このトルクコンバータでは、ステータハブがリテーナと半径方向に係合する環状部を有しているため、リテーナのステータハブに対する半径方向位置を安定させることができる。
【００３６】
請求項１２に記載のトルクコンバータは、請求項１１において、リテーナがステータハブと相対回転不能となるよう環状部の内周側に嵌め込まれている。
【００３７】
このトルクコンバータでは、リテーナがステータハブと相対回転不能となるよう環状部の内周側に嵌め込まれているため、リテーナのステータハブに対する半径方向位置をさらに安定させることができる。また、このトルクコンバータでは、リテーナのステータハブに対する軸方向位置をさらに安定させることができる。
【００３８】
請求項１３に記載のトルクコンバータは、固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのものである。エンジン側に配置され、エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーのトランスミッション側に配置され、フロントカバーとともに流体室を構成し、内側に複数の羽根が設けられたインペラと、流体室内においてインペラのエンジン側に配置され、出力軸にトルクを出力可能なタービンと、インペラとタービンとの内周部間に配置され、タービンからインペラに流れる流体の流れを調整するためのステータと、ステータを固定シャフトに対して支持するためのステータ支持機構とを備えている。ステータは、内周部に配置された環状のステータハブを有している。ステータハブは、ステータが固定され軸方向に筒状に延びる筒状部と、筒状部から内周側へ延びる円板部とをさらに有している。そして、ステータハブに作用する軸方向荷重は、筒状部の軸方向両端で支持されている。
【００３９】
このトルクコンバータでは、ステータハブに作用する軸方向荷重が筒状部の軸方向両端で支持されているため、ステータハブの支持状態を安定させることができる。そして、このトルクコンバータでは、筒状部周辺で軸方向荷重を支持できるため、リテーナの軸方向へのたわみを考慮する必要がない。そのため、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナの軸方向へのたわみがないため、第２スラスト軸受の軌道面が傾くことがなく、第２スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。
【００４０】
請求項１４に記載のトルクコンバータは、請求項１３において、ステータ支持機構がステータハブのエンジン側に配置された環状の第２スラスト軸受と、ステータハブと第２スラスト軸受との軸方向間に配置されたリテーナとをさらに有している。
【００４１】
このトルクコンバータでは、リテーナがステータハブと第２スラスト軸受との軸方向間に配置されているため、リテーナには軸方向への圧縮荷重しか作用しない。これにより、このトルクコンバータでは、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナの軸方向へのたわみがないため、第２スラスト軸受の軌道面が傾くことがなく、第２スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。
【００４２】
請求項１５に記載のトルクコンバータは、請求項１４において、リテーナは、エンジン側へ環状に突出し第２スラスト軸受と半径方向に係合する環状突出部を有している。
【００４３】
このトルクコンバータでは、リテーナが第２スラスト軸受と半径方向に係合する環状突出部を有しているため、第２スラスト軸受のリテーナに対する半径方向位置が安定する。
【００４４】
請求項１６に記載のトルクコンバータは、請求項１５において、第２スラスト軸受が環状突出部の内周側に嵌め込まれている。
【００４５】
このトルクコンバータでは、第２スラスト軸受が環状突出部の内周側に嵌め込まれているため、第２スラスト軸受のリテーナに対する半径方向位置がさらに安定する。
【００４６】
請求項１７に記載のトルクコンバータは、請求項１４から１６において、ステータハブがエンジン側へ環状に突出しリテーナと半径方向に係合する環状部を有している。
【００４７】
このトルクコンバータでは、ステータハブがリテーナと半径方向に係合する環状部を有しているため、リテーナのステータハブに対する半径方向位置を安定させることができる。
【００４８】
請求項１８に記載のトルクコンバータは、請求項１７において、リテーナは、ステータハブと相対回転不能となるよう環状部の内周側に嵌め込まれている。
【００４９】
このトルクコンバータでは、リテーナがステータハブと相対回転不能となるよう環状部の内周側に嵌め込まれているため、リテーナのステータハブに対する半径方向位置をさらに安定させることができる。また、このトルクコンバータでは、リテーナのステータハブに対する軸方向位置をさらに安定させることができる。
【発明の効果】
【００５０】
本発明に係るトルクコンバータでは、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
本発明の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００５２】
１．トルクコンバータの構造
図１は本発明の一実施形態としてのトルクコンバータ１の縦断面概略図を示す。図１のＯ−Ｏは、トルクコンバータ１の回転軸線を示す。
【００５３】
図１において、トルクコンバータ１は、フロントカバー２と、フロントカバー２の外周側突出部８に固定されたインペラシェル９とで流体室を形成している。フロントカバー２は、エンジンのクランクシャフト（図示せず）に対して各構成部品によって装着可能となっており、エンジンからのトルクが入力されるようになっている。インペラシェル９の内部には複数のインペラブレード１０が固定されている（後述）。インペラシェル９とインペラブレード１０とによりインペラ３が構成されている。流体室内でインペラ３と対向する位置には、タービン４が配置されている。タービン４は、タービンシェル１１とタービンシェル１１上に固定された複数のタービンブレード１２とから構成されている。タービンシェル１１の内周端部は、タービンハブ１３のフランジ１５にリベット１４を介して固定されている。タービンハブ１３は、内周部に図示しないトランスミッションのメインドライブシャフト（出力軸）に係合するスプライン溝２０を有している。インペラ３の内周部とタービン４の内周部との間にはステータ５が配置されている。ステータ５はタービン４からインペラ３へと戻される流体の方向を調整するものであり、ステータ支持機構６（後述）を介して図示しない固定シャフトに支持されている。固定シャフトは、トランスミッション側から延びる筒状の部材であり、メインドライブシャフトが内部を貫通している。ステータ５は、ステータ支持機構６に支持されるステータハブ５２と、ステータハブ５２の外周側に複数配置されたステータブレード５１とから構成されている。
【００５４】
２．ロックアップクラッチの構造
ロックアップクラッチ７は、フロントカバー２とタービン４との間の空間に配置されており、フロントカバー２とタービン４とを機械的に連結するための装置である。ロックアップクラッチ７は、主に、ピストン２２と、ピストン２２をタービン４に弾性的に連結するための弾性連結機構４０とから構成されている。
【００５５】
ピストン２２は、円板状の部材であり、フロントカバー２とタービンシェル１１との間の空間を、フロントカバー２側の第１油圧室３６とタービン４側の第２油圧室３７とに分割するように配置されている。ピストン２２は厚みの薄い板金製である。ピストン２２はトランスミッション側に延びる内周側筒状部２３を内周側に有している。内周側筒状部２３は、タービンハブ１３のフランジ１５の筒状部１６の外周面１９に軸方向及び円周方向に相対移動可能に支持されている。すなわち、内周側筒状部２３の内周面２５は筒状部１６の外周面１９に当接している。筒状部１６の外周面１９には半径方向中間位置に環状溝が形成されている。環状溝内にはシールリング１８が配置され、シールリング１８は内周側筒状部２３の内周面２５に当接している。このようにして、シールリング１８は第１油圧室３６と第２油圧室３７の内周部分をシールしている。
【００５６】
ピストン２２の外周部には、トランスミッション側に延びる外周側筒状部２４が形成されている。また、ピストン２２の外周部でエンジン側には、環状の摩擦フェーシング３５が張られている。摩擦フェーシング３５は、フロントカバー２の内側外周部に形成された環状で平坦な摩擦面２ａに対向している。摩擦フェーシング３５とフロントカバー２の摩擦面２ａとの係合により、第１油圧室３６と第２油圧室３７との外周部がシールされる。
【００５７】
弾性連結機構４０は、ピストン２２とタービン４との間、さらに詳細にはピストン２２の外周部とタービンシェル１１の外周部との間に配置されている。弾性連結機構４０は、ドライブ側部材としてのリティーニングプレート２７と、ドリブン側の部材としてのドリブンプレート３３と、両プレート２７，３３間に配置された複数のコイルスプリング３２とから構成されている。リティーニングプレート２７は、ピストン２２の外周部トランスミッション側、すなわち外周側筒状部２４の内周側に配置された環状のプレート部材である。リティーニングプレート２７の内周部は複数のリベット（図示せず）によりピストン２２に固定されている。リティーニングプレート２７は、コイルスプリング３２を保持するとともに、コイルスプリング３２の円周方向両側に係合してトルクを伝達するための部材である。リティーニングプレート２７は、円周方向に並べられた複数のコイルスプリング３２の外周側と内周側とをそれぞれ支持する保持部２８，２９を有している。内周側の保持部２９はリティーニングプレート２７の円板状部分から切り起こされて形成されている。さらに、リティーニングプレート２７は各コイルスプリング３２の円周方向両側を支持するための係合部３０を有している。ドリブンプレート３３はタービンシェル１１の外周部背面に固定された環状のプレート部材である。ドリブンプレート３３には、円周方向複数箇所にエンジン側に延びる複数の爪部３４が形成されている。爪部３４は各コイルスプリング３２の円周方向両端に係合している。これにより、リティーニングプレート２７からのトルクはコイルスプリング３２を介してドリブンプレート３３に伝達される。
【００５８】
３．ステータ支持機構周辺の構造
図２にステータ支持機構６周辺の詳細図を示す。ステータ支持機構６は、主にリテーナ６１と、ワンウェイクラッチ６２と、第１スラスト軸受６６と、第２スラスト軸受６７とから構成されている。
【００５９】
リテーナ６１は、ステータハブ５２のエンジン側に配置された環状の部材である。ステータハブ５２は、外周側に複数のステータブレード５１が固定される概ね筒状のステータハブ本体５３と、ステータハブ本体５３から内周側へ延びる円板部５４とから構成されている。ステータハブ本体５３のエンジン側外周部には、エンジン側へ環状に突出した第２環状部５６が形成されている。リテーナ６１は、外周部が第２スラスト面７２と当接した状態で第２環状部５６の内周側に相対回転不能に嵌め込まれている。これにより、リテーナ６１のステータハブ５２に対する半径方向及び軸方向の位置が安定する。
【００６０】
ワンウェイクラッチ６２は、さらにステータハブ５２の内周側に配置された環状のアウターレース６４と、固定シャフト（図示せず）の外周側にスプライン係合する環状のインナーレース６５と、アウターレース６４とインナーレース６５との間に配置され、アウターレース６４とインナーレース６５とを一方向にのみ相対回転可能にするためのクラッチ部材６３とから構成されている。
【００６１】
第１スラスト軸受６６は、ステータハブ５２とインペラシェル９との間に配置されている。ステータハブ本体５３のトランスミッション側外周部には、トランスミッション側へ環状に突出した第１環状部５５が形成されている。第１スラスト軸受６６は、第１スラスト面７１と当接した状態で第１環状部５５の内周側に嵌め込まれている。これにより、第１スラスト軸受６６のステータハブ５２に対する半径方向及び軸方向の位置が安定する。また、第１スラスト軸受６６は、インペラシェル９の第４スラスト面７４に当接している。これにより、ステータハブ５２に作用するトランスミッション側への軸方向荷重は、第１スラスト軸受６６を介してインペラシェル９により支持される。
【００６２】
第２スラスト軸受６７は、リテーナ６１とタービンハブ１３のフランジ１５との間に配置されている。また、リテーナ６１のエンジン側外周部には、エンジン側へ環状に突出した環状突出部６８が形成されている。第２スラスト軸受６７は、第３スラスト面７３と当接した状態で環状突出部６８の内周側に嵌め込まれている。これにより、第２スラスト軸受６７のリテーナ６１及びステータハブ５２に対する半径方向及び軸方向位置が安定する。また、第２スラスト軸受６７のエンジン側は、タービンハブ１３のフランジ１５の第５スラスト面７５と当接している。そして、タービンハブ１３のエンジン側端部とフロントカバー２との間には、タービンハブ１３を軸方向に支持する環状のスラストワッシャ８０が設けられている。これにより、ステータハブ５２に作用するエンジン側への軸方向荷重は、リテーナ６１、第２スラスト軸受６７、タービンハブ１３、及びスラストワッシャ８０を介して、フロントカバー２により支持される。
【００６３】
アウターレース６４は、ステータハブ本体５３の第２環状部５６にリテーナ６１が嵌め込まれているため、リテーナ６１と円板部５４との軸方向間に挟み込まれている。リテーナ６１は、内周側に第１段付部６９が形成されている。第１段付部６９により、リテーナ６１とインナーレース６５の外周側端部とは相対回転可能に、かつ軸方向トランスミッション側へ相対移動不能に係合している。また、インナーレース６５は、円板部５４との係合部に第２段付部７０が形成されている。第２段付部７０により、インナーレース６５と円板部５４の内周側端部とは相対回転可能に、かつ軸方向エンジン側へ相対移動不能に係合している。
【００６４】
以上に述べた構造をまとめると、ステータ５、リテーナ６１、及びアウターレース６４は、リテーナ６１がステータハブ５２に嵌め込まれているため一体の部材として機能する。そして、それらの部材は、ステータ支持機構６によりインペラシェル９、フロントカバー２、及びタービンハブ１３に対して相対回転可能にかつ軸方向へ相対移動不能に支持されている。
【００６５】
また、第２スラスト軸受６７は、従来の第２スラスト軸受に比べて、その配置に特徴を有している。具体的には、第２スラスト軸受６７は、アウターレース６４の外周側に配置されている。より具体的には、第２スラスト軸受６７の内周端は、アウターレース６４の外周端の外周側に配置されている。すなわち、第２スラスト軸受６７は、ステータハブ５２のステータハブ本体５３のエンジン側に配置されている。また、第２スラスト軸受６７は、軸方向寸法を考慮して、タービンハブ１３のリベット１４の外周側に配置されている。これにより、第１スラスト軸受６６と第２スラスト軸受６７との半径方向位置を実質的に同一にすることができる。そして、ステータハブ５２に作用する軸方向荷重をステータハブ本体５３の軸方向両端で支持することができる。
【００６６】
従来の第２スラスト軸受は、インナーレース周辺であってタービンハブのリベットの内周側に配置されているため、リテーナに作用する荷重点が半径方向にずれる。その結果、リテーナが軸方向にたわむため、第２スラスト軸受の軌道面が傾き第２スラスト軸受の寿命が短くなる場合がある。しかし、本発明の第２スラスト軸受６７は、アウターレース６４の外周側に配置することで、第１スラスト軸受６６と半径方向位置を実質的に同一にすることができるため、リテーナ６１には軸方向への圧縮荷重しか作用せず軸方向へのたわみがない。その結果、第２スラスト軸受６７の軌道面が傾くことがないため、第２スラスト軸受６７の寿命が短くなるのを防止することができる。また、ステータハブ５２に作用する軸方向荷重をステータハブ本体５３の軸方向両端で支持することができるため、ステータハブ５２の支持状態がより安定する。
【００６７】
４．動作
トルクコンバータ１の動作について説明する。フロントカバー２がエンジンからのトルクにより回転すると、フロントカバー２とともにインペラ３も回転する。インペラ３が回転すると、流体はインペラブレード１０及び遠心力によりインペラ３外周側からタービン４外周側へ流れる。タービン４外周側へ流れた流体は、タービンブレード１２により形成されるタービン４内部の流路を通ってタービン４内周側からインペラ３内周側へ戻る。このとき、流体がタービン４の羽根に衝突するため、タービン４はインペラ３と同方向に回転する。この流体の流れにより、フロントカバー２に入力されたトルクがタービン４を回転させる。そして、トルクはタービン４を介してメインドライブシャフトへ出力される。
【００６８】
インペラ３とタービン４との回転数の差によって、トルク伝達効率が低下する場合があるため、タービン４からインペラ３へ流体が戻る際、ステータ５により流体の流れを調整している。具体的には、インペラ３とタービン４の回転数の差が大きいときは、タービン４内周側からインペラ３内周側へ流れる流体は、インペラ３の回転を妨げる方向に流れる。そのため、ステータブレード５１前面、つまりインペラ３回転方向と同じ側の面に流体が衝突し、流体の流れ方向がインペラ３回転方向に変わる。このとき、ワンウェイクラッチ６２がステータ５を固定状態にしているため、トルクコンバータ１のトルク比は大きくなる。
【００６９】
また、インペラ３とタービン４との回転数の差が小さくなると、タービン４内周側からインペラ３内周側へ流れる流体は、ステータブレード５１背面、つまりインペラ３回転方向と逆側の面に当たるようになる。このとき、ワンウェイクラッチ６２がステータ５を回転可能としているため、ステータブレード５１背面に当たった流体は、インペラ３の回転を妨げる方向に流れることはないため、トルク伝達効率は向上する。
【００７０】
このように、トルクコンバータ１の動作中においては、ステータ５が径方向及び軸方向に作用する流体からの反力を受けながら回転及び停止する。よって、ステータ支持機構６のステータハブ５２やリテーナ６１は、半径方向及び軸方向の荷重を受ける必要がある。また、タービン４に対しても軸方向荷重が作用する場合がある。タービン４にトランスミッション側への軸方向荷重が作用すると、軸方向荷重はフランジ１５、第２スラスト軸受６７、リテーナ６１、ステータハブ５２を順番に伝わり、第１スラスト軸受６６に伝達される。このとき、第２スラスト軸受６７がステータハブ５２のステータハブ本体５３周辺に配置されているため、リテーナ６１は第２スラスト軸受６７とステータハブ５２との間で軸方向の荷重により圧縮されるだけで、軸方向へたわむことはない。これにより、第２スラスト軸受６７の軌道面が傾くことがないため、第２スラスト軸受６７の寿命が短くなるのを防止することができる。また、リテーナ６１の軸方向の厚みを薄くしても軸方向へたわまないため、リテーナ６１の厚みを薄くすることができ、ステータ支持機構６周辺の軸方向寸法を短縮することができ、トルクコンバータ１の内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。
【００７１】
５．作用効果
本発明にかかるトルクコンバータ１の作用効果を以下にまとめる。
【００７２】
このトルクコンバータ１では、第２スラスト軸受６７がアウターレース６４の外周側に配置されている。また、このトルクコンバータ１では、第２スラスト軸受６７がタービンハブ１３のリベット１４の外周側に配置されている。また、このトルクコンバータ１では、リテーナ６１の外周部がステータハブ５２と当接しているため、第２スラスト軸受６７をステータハブ５２周辺に配置することができる。そして、このトルクコンバータ１では、第２スラスト軸受６７は、第１スラスト軸受６６と半径方向位置が実質的に同一となっており、ステータハブ５２に作用する軸方向荷重がステータハブ本体５３の軸方向両端で支持される。これらの構成により、従来よりもステータに対して外周側を支持することができるため、第２スラスト軸受６７とステータハブ５２との間に配置されたリテーナ６１は軸方向へのたわみを考慮する必要がないため、リテーナ６１の厚みを薄くすることができ、トルクコンバータ１の内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナ６１の軸方向へのたわみがないため、第２スラスト軸受６７の軌道面が傾くことがなく、第２スラスト軸受６７の寿命が短くなるのを防止することができる。
【００７３】
このトルクコンバータ１では、リテーナ６１がステータハブ５２と第２スラスト軸受６７との軸方向間に配置されているため、リテーナ６１には軸方向への圧縮荷重しか作用しない。これにより、このトルクコンバータ１では、リテーナ６１の厚みを薄くすることができ、トルクコンバータ１の内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナ６１の軸方向へのたわみがないため、第２スラスト軸受６７の軌道面が傾くことがなく、第２スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。
【００７４】
このトルクコンバータ１では、リテーナ６１が第２スラスト軸受６７と半径方向に係合する環状突出部６８を有しており、第２スラスト軸受６７が環状突出部６８の内周側に嵌め込まれているため、第２スラスト軸受６７のリテーナ６１に対する半径方向位置が安定する。
【００７５】
このトルクコンバータ１では、ステータハブ５２がリテーナ６１と半径方向に係合する第２環状部５６を有しており、リテーナ６１がステータハブ５２と相対回転不能となるよう第２環状部５６の内周側に嵌め込まれているため、リテーナ６１のステータハブ５２に対する半径方向及び軸方向位置を安定させることができる。
以上に述べたトルクコンバータ１により、トルクコンバータ１の内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。
【００７６】
６．他の実施形態
本発明はかかる上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。以下に他の実施形態について説明する。
【００７７】
（１）第２スラスト軸受の配置
前述の実施形態では、第２スラスト軸受６７は、アウターレース６４の外周側及びリベット１４の外周側に配置され、半径方向位置が第１スラスト軸受と実質的に同一等としているが、リテーナ６１が軸方向にたわまない範囲であれば多少半径方向の位置が内周側に移動しても問題ない。例えば、第２スラスト軸受６７の外内周端の中央位置がアウターレース６４の外周端の外周側周辺に配置されていても問題ない。
【００７８】
（２）アウターレース
前述の実施形態では、リテーナ６１は主にステータハブ５２の第２スラスト面７２と軸方向に当接していることを想定して記載したが、主にアウターレース６４の第６スラスト面７６と軸方向に当接している状態でもよい。また、第２スラスト面７２及び第６スラスト面７６に均一に当接している状態でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の一実施形態としてのトルクコンバータ１の縦断面概略図。
【図２】ステータ支持機構６周辺の詳細図。
【符号の説明】
【００８０】
１    トルクコンバータ
２    フロントカバー
３    インペラ
４    タービン
５    ステータ
６    ステータ支持機構
７    ロックアップクラッチ
１３  タービンハブ
１４  リベット（固定部材）
１５  フランジ
５１  ステータブレード
５２  ステータハブ
５３  ステータハブ本体（筒状部）
５４  円板部
５５  第１環状部
５６  第２環状部（環状部）
６１  リテーナ
６２  ワンウェイクラッチ
６３  クラッチ部材
６４  アウターレース
６５  インナーレース
６６  第１スラスト軸受
６７  第２スラスト軸受
６８  環状突出部
【図１】
2006083997.tif 000003
【図２】
2006083997.tif 000004